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期末专题复习 第十八章 电功率
多挡位电热器综合计算
1．如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，。求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）R1和R2的阻值。
型号 SDS-15X05 容量 1L
额定电压 220V 额定频率 50Hz
加热功率 1210W 保温功率 40W
2．某电板锅的简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
（1）电饭锅工作时的最大功率和最小功率；
（2）电热丝R2阻值；
（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量。
3．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。多功能养生壶的各项参数如表：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 275
中温挡功率（W） 550
高温挡功率（W） 1100
容积（L） 1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）求R2的阻值；
（4）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小。
4．图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图。其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻。当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态。（保温功率是指保温状态时电路的总功率）
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 55W
（1）在保温状态下，饮水机工作时电路中的电流是多大？
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电阻R2是多大？
（3）饮水机正常工作时，若加热效率为80%，则将热水箱中的水从40℃加热到90℃，消耗了多少电能？用电的时间为多少？（水的比热容为4.2×103J/kɡ·℃）
5．如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清，如图虚线框内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω。电烤箱开关接0时电热丝处于断开状态，开关接1、2时分别是低温挡、高温挡。（不考虑温度对电热丝电阻的影响）
XX牌烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 XXXW
低温挡 400W
（1）在低温挡正常工作10min产生的热量是多少？
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/kW h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
6．如图甲所示为一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌如表所示（“高温”挡功率空出），如图乙所示为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1、断开S2时为低温挡。
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
质量 5kg
四个轮接触地面总面积 10cm2
（1）低温正常工作时的电阻是多少？
（2）高温挡正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为 且保持不变，用该电暖器的高温挡正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃？
7．随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求：
（1）电烤箱在低温档正常工作时的电流；
（2）电烤箱中R2的阻值是多少欧姆；
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档产生的热量是多少J。
额定电压 220V
高温档功率
中温档功率 800W
低温档功率 440W
8．小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个挡位。小明根据电烤箱的工作情况，跟同学们在实验室组成的模拟电烤箱的实验电路如图所示。电源输出电压稳定为6V，两个发热电阻分别为R1=10Ω，R2=20Ω。单刀双掷开关S2可分别与触点a、b接通。请你参与小明他们的研究，分析和解答以下问题：
（1）两个开关分别处于什么状态时，模拟电烤箱电路处于“低”挡位？为什么？
（2）模拟电烤箱电路处于“中”挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）模拟电烤箱电路处于“高”挡位工作时，通电10min，电流产生多少热量？
9．如图a的养生壶有保温、蒸煮两挡功能，图b是其简化电路图，S是旋钮式开关，R1、R2是两个加热电阻，养生壶的部分参数如图。
项目 参数
额定电压/V 220
保温功率/W 200
蒸煮功率/W ？
容积/L 1
求：（1）壶中加满水，蒸煮5min能使初温为20℃的水升高到70℃。养生壶的蒸煮效率为70%，则蒸煮功率多大？
（2）R1和R2的阻值是？（画出保温、蒸煮模式的等效电路图）
10．空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S2断开时为中温挡。求：【薯条的比热容c = 3.63×103 J/(kg·℃)】
（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流；
（2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率；
（3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，若空气炸锅电能转化为热能效率为75 %，求一次炸熟200g薯条需要的时间。
11．小亮妈妈买了一台“中国造”的家用智能电热马桶便座器（如图甲），它有加热和冲洗等功能。图乙是便座器加热原理电路图，R1和R2是两个定值电阻表示两个电热丝，单刀双掷开关S可接a或b，该电路通过开关S和S1的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如下表）。求：
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0=0W P1=22W P2=44W P3
（1）R1和R2的阻值。
（2）表中的“P3”。
（3）如果马桶便座圈的质量是500g，便座圈材料的比热容为0.44×103J/（kg ℃），冬天小亮用“中温挡”加热的方式让便座圈的温度升高4℃所需的时间。（设电热丝发热全部被座圈吸收）
12．小明家新安装了如图甲所示是一种速热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，其部分参数可参照铭牌所示，试回答或求解下列问题：
品名：快速电热水龙头
额定电压 220V
温水电流 5A
热水电流 15A
出水温度 30℃-60℃
（1）计算出R1和R2的电阻值；
（2）出热水时速热水龙头1min内能将1.5kg的水从10℃加热到35℃，求水吸收的热量和此速热水龙头的加热效率（效率的结果保留两位有效数字，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃））。
参考答案
1．（1）；（2）；（3）1170Ω，40Ω
2．（1）660W，440W；（2）220Ω；（3）
3．（1）88Ω；（2）88Ω；（4）1.25A
4．（1）0.25A；（2）110Ω；（3）2.625×105J，597s
5．（1）3.6×105J；（2）48.4Ω；（3）198V
6．（1）88Ω；（2）7.5A；（3）15℃
7．（1）2A；（2）49.5Ω；（3）1.26×105
8．（1）1.8W；（2）3240J
9．1000W
10．（1）；（2）；（3）。
11．（1）1100Ω，1100Ω；（2）88W；（3）20s
12．（1）44Ω、22Ω；（2）5.25×104J、80%

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